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Co-colture neurone-glia: verso opzioni di trattamento migliori per il dolore neuropatico

A oggi il dolore neuropatico colpisce dal 6 all’8 % della popolazione. Di fronte alla limitata efficacia del trattamento e degli elevati tassi di insuccesso nello sviluppo di nuovi farmaci, il progetto NGN-PET torna al tavolo di progettazione; il consorzio di sei persone sta facendo nuova luce sui meccanismi che causano le malattie neuropatiche e sta anche sviluppando esami efficaci per acquisire questi meccanismi.

Salute

NGN-PET (Modelling Neuron-Glia Networks into a drug discovery platform for Pain Efficacious Treatments) è stato costituito attorno a una convinzione: la mancanza di fortuna dei ricercatori nel trovare ulteriori trattamenti efficaci per il dolore neuropatico è dovuta alla scarsa traducibilità dei modelli di dolore cronico attuali. Invece di concentrarsi esclusivamente sui componenti neuronali, il progetto considera tutte le cellule coinvolte nel dolore cronico, in vivo. L’aspetto più innovativo di questo approccio? La sua attenzione alle cellule gliali, quali microglia, astrociti, cellule di Schwann e cellule satelliti gliali e del sistema immunitario.

Le interazioni neurone-glia

«Le interazioni neurone-glia sono meccanismi interessanti per l’elaborazione di nuovi trattamenti per il dolore cronico. Inoltre, recenti sviluppi nelle tecnologie hiPSC possono aiutarci a superare l’accesso limitato ai tessuti umani per lo sviluppo di modelli in vitro», spiega Paola Tarroni, coordinatrice del progetto e responsabile dell’innovazione scientifica presso Axxam. NGN-PET può essere visto come il ponte indispensabile tra l’esistenza di queste tecnologie e la loro applicazione traslazionale. Dal 2017, il progetto ha generato conoscenze basilari sulle vie neurone-glia del dolore neuropatico e nuovi strumenti per la scoperta e la convalida di nuovi obiettivi e composti. «Finora il gruppo ha ottenuto una procedura standard approfondita interlaboratorio per la valutazione di farmaci in due modelli animali preclinici fondamentali di dolore cronico. I principali esiti dei nostri studi includono una valutazione fondamentale di come priorizzare gli obiettivi per la scoperta di farmaci contro il dolore. Tramite i dati abbiamo inoltre contribuito a uno strumento basato sul web per l’estrazione dei dati trascrizionali delle interazioni neuro-immunitarie periferiche. Infine, abbiamo effettuato una produzione su larga scala di neuroni sensoriali umani e abbiamo elaborato modelli miniaturizzati per la coltura di questi sistemi cellulari sofisticati. Questi sono utilizzabili in ambienti industriali per lo screening di farmaci», afferma Tarroni.

Gettare le basi per nuovi farmaci innovativi

A tre mesi dal termine del progetto, il team sta studiando alcuni degli obiettivi individuati nelle loro analisi di trascrizione del RNA. «Abbiamo confrontato la loro efficacia con quella di alcuni farmaci di riferimento sul mercato», dichiara Tarroni. «Inoltre, stiamo eseguendo studi combinati per verificare l’ipotesi che intervenire su entrambi i neuroni e la glia sia un approccio migliore per curare il dolore neuropatico». Sono in corso studi in vitro per chiarire il ruolo di popolazioni specifiche di cellule gliali sull’eccitabilità neuronale, insieme a ulteriori caratterizzazioni di modelli di roditori in vitro utili per la sperimentazione di farmaci. Nel complesso, è presumibile che l’utilizzo di co-culture neurone-glia ricavate da hiPSC con una migliore validità predittiva consentirà una svolta nell’individuare nuovi composti con meccanismi di azione oltre i puri bersagli neuronali. Questo approccio aumenta drasticamente l’intervallo di opzioni per selezionare i farmaci con più di un meccanismo di azione o persino di convalidare sinergie potenziali tra i trattamenti attuali intervenendo sui neuroni e/o sulla glia. «La piattaforma NGN-PET potrebbe allargarsi ad altri tipi di cellule delle diverse aree del sistema nervoso, fornendo un’alternativa o un completamento agli approcci attuali alla scoperta di farmaci. L’ambizione consiste nel ridurre l’elevato tasso di abbandono dello sviluppo di farmaci in materia di dolore neuropatico e in ultima analisi nello sviluppare terapie innovative ed efficaci» conclude Tarroni. Il progetto è finanziato dalla Innovative Medicines Initiative, un partenariato pubblico-privato fra l'UE e l'industria farmaceutica europea.

Parole chiave

NGN-PET, dolore neuropatico, trattamento, dolore cronico, cellule gliali, neurone-glia, sviluppo di farmaci

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